产品结构设计中关于各类材料的选用

原标题：产品结构设计中关于各类材料的选用

设计者绘出零件图后，要对零部件列出使用料件和重要选材因素，然后合理地选材，包括以下三个步骤：

一、根据应用目的，列出部件的全部功能要求（并不是材料的性能），并尽可能定量化，例如：

1.在额定的连续载荷下允许的最大变形量

2.使用和运输过程中所受的应力种类和大小：是否长期受力，是动态受力还是静态受力

3.最高工作温度

4.在工作温度下允许的尺寸变化

5.零部件允许的尺寸公差

6.零部件的使用性能要求

7.零部件是否要求着色、粘接、电镀等

8.要求储存期多长，是否在户外使用

9.有无耐燃性能要求等等

二、根据部件的功能要求，考虑使用性能数值（工程性能）和设计数据，提出目标材料（零部件材料）的性能数值，并通过这些性能要求来选定材料，即使这些性能估计是粗略的，也大大方便候选材料的筛选，为最终材料的选定提供有益的依据

选择恰当材料性能是关键而且复杂的，因为零部件的某一功能常常含有几种性能，例如在尺寸稳定性的要求中除尺寸精度外，还要考虑线胀系数、模塑收缩率、吸水性、蠕变性等等

零件的强度和刚度，除了从材料性能上考虑以外，还要从制品结构设计上如厚度和加强筋等等加以考虑

材料的成型工艺性、耐久性、经济性等也都是选材时应考虑的因素，有时候，某些使用要求不一定能明确对材料性能的定量要求，如电镀性往往要通过实际试验或已有的经济来筛选，又如塑料炮弹弹带，要求材料经受高速冲击、压缩、扭拧、剪切等复杂的外力作用和高速高温高压气流的影响，很难直接提出材料的定量性要求，因此，除了通过力学计算外，还可通过摩西试验和探索试验来推算受力情况，提出粗略的性能要求

三、最后，通过零部件工程性能要求与材料性能的比较来确定候选材料

选择塑料时应注意下面几个问题：

1.必须对选用材料的性能有较全面的了解，然后根据使用条件去考虑配方、工艺和制品设计等

2.塑料一般导热性低，选用和设计要充分注意

3.塑料的线胀系数一般比金属大，有的易吸水，因此尺寸变化较大，选用和设计时要考虑恰当的配合间隙和公差范围